CN105199243A - 一种阻燃矿用橡套电缆护套料 - Google Patents

一种阻燃矿用橡套电缆护套料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30-50份，氯磺化聚乙烯20-30份，单过氧马来酸叔丁酯1.5-2.5份，过氧化丁二酸0.5-1.5份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-3份，微胶囊包覆聚磷酸铵20-40份，磷酸三辛酯2-5份，甲苯基二苯基磷酸酯0.5-1.5份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1-3份，可膨胀石墨5-10份，高岭土10-20份，甲壳素2-6份，山葵1-2份，抗氧剂2-5份，润滑剂1-3份。本发明抗菌，阻燃，力学性能优异。

Description

一种阻燃矿用橡套电缆护套料
技术领域
本发明涉及矿用电缆技术领域，尤其涉及一种阻燃矿用橡套电缆护套料。
背景技术
煤炭一直是全世界重要的能源，我国70％的电力资源也来自于燃煤，为了保证原煤能够源源不断的供应，煤矿的采掘系统，输送系统，通风系统，排水系统的正常运转，矿用电缆的好坏就显得十分重要，矿用电缆敷设环境恶劣，地质结构复杂，且易燃易爆，并且经常需要拉扯和移动，由于力学性能及阻燃性能差，护套容易遭到破坏甚至断裂，无法满足矿井正常的供电需要。
发明内容
本发明提出了一种阻燃矿用橡套电缆护套料，抗菌，阻燃，力学性能优异。
本发明提出的一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30-50份，氯磺化聚乙烯20-30份，单过氧马来酸叔丁酯1.5-2.5份，过氧化丁二酸0.5-1.5份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-3份，微胶囊包覆聚磷酸铵20-40份，磷酸三辛酯2-5份，甲苯基二苯基磷酸酯0.5-1.5份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1-3份，可膨胀石墨5-10份，高岭土10-20份，甲壳素2-6份，山葵1-2份，抗氧剂2-5份，润滑剂1-3份。
优选地，可膨胀石墨为石墨经浓硫酸酸化，然后经水洗、过滤、干燥，再在1200-1500℃膨化得到的可膨胀石墨。
优选地，三元乙丙橡胶，氯磺化聚乙烯、单过氧马来酸叔丁酯、过氧化丁二酸的重量比为40-45：24-28：1.8-2：0.6-1。
优选地，微胶囊包覆聚磷酸铵、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯的重量比为30-35：2-4.5：1-1.3：1.5-2。
优选地，甲壳素、山葵、微胶囊包覆聚磷酸铵的重量比为3-5：1.4-1.8：30-35。
优选地，微胶囊包覆聚磷酸铵采用如下工艺制备：按重量份将40-60份聚磷酸铵、80-120份水混合搅拌20-30min，加入20-40份酸式磷酸酯、5-10份羟甲基化三聚氰胺继续搅拌，搅拌温度为90-98℃，搅拌时间为50-70min，加入2-7份蒙脱土、5-10份改性磷灰石、1-3份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷继续搅拌2-4min，冷却，过滤，干燥，得到微胶囊包覆聚磷酸铵。
优选地，改性磷灰石采用如下工艺制备：按重量份将10-18份氟硼酸锌、2-10份乙二胺四乙酸二钠、20-40份无水乙醇混合搅拌，加入5-20份羟基磷灰石晶须超声，超声功率为400-600W，超声时间为40-50min，超声温度为40-60℃，加入氨水调节体系pH值为6.5-7.5继续超声10-30min，超声温度为40-60℃，超声功率为800-1000W，加热至80-88℃蒸干无水乙醇；焙烧，在焙烧过程中，首先从室温以1-3℃/min的速度升温至500-560℃，保温20-30min，继续以0.5-1.5℃/min的速度升温至700-740℃，保温15-30min，继续以1-3℃/min的速度升温至1000-1100℃，保温5-15min，以1.5-3.5℃/min的速度降温至400-500℃，保温1-3min，以0.2-0.8℃/min的速度降温至室温，得到改性磷灰石。
优选地，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40-45份，氯磺化聚乙烯24-28份，单过氧马来酸叔丁酯1.8-2份，过氧化丁二酸0.6-1份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1.5-2.2份，微胶囊包覆聚磷酸铵30-35份，磷酸三辛酯2-4.5份，甲苯基二苯基磷酸酯1-1.3份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1.5-2份，可膨胀石墨6-8份，高岭土14-16份，甲壳素3-5份，山葵1.4-1.8份，抗氧剂2.6-3份，润滑剂1.5-2.5份。
本发明中，采用三元乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯与单过氧马来酸叔丁酯、过氧化丁二酸共同作用，制品交联度好，得到的产物阻燃及力学性能优异，微胶囊包覆聚磷酸铵、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯、可膨胀石墨、油页岩协同作用，阻燃性能极为优异，其中微胶囊包覆聚磷酸铵与甲壳素、山葵配合作用，杀菌性能极好，而在微胶囊包覆聚磷酸铵中，采用一定工艺制备的改性磷灰石具有优异抗菌作用，且力学性能极高，由于表面附纳米氧化锌，表面积及粗糙度及杀菌性极好，聚磷酸铵、酸式磷酸酯、羟甲基化三聚氰胺在酸性体系下，酸式磷酸酯、羟甲基化三聚氰胺包覆液包覆在聚磷酸铵外，加入的蒙脱土、改性磷灰石、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷与包覆液作用，不仅可中和体系酸性，且与包覆液作用形成沉淀物包覆在外层，包覆契合度极高，抗菌作用好，阻燃性能极为优异，且结构稳定，微胶囊包覆聚磷酸铵在异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯的作用下，与三元乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯有机结合，制品阻燃，力学性能进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30份，氯磺化聚乙烯30份，单过氧马来酸叔丁酯1.5份，过氧化丁二酸1.5份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1份，微胶囊包覆聚磷酸铵40份，磷酸三辛酯2份，甲苯基二苯基磷酸酯1.5份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1份，可膨胀石墨10份，高岭土10份，甲壳素6份，山葵1份，抗氧剂5份，润滑剂1份。
实施例2
一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶50份，氯磺化聚乙烯20份，单过氧马来酸叔丁酯2.5份，过氧化丁二酸0.5份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯3份，微胶囊包覆聚磷酸铵20份，磷酸三辛酯5份，甲苯基二苯基磷酸酯0.5份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯3份，可膨胀石墨5份，高岭土20份，甲壳素2份，山葵2份，抗氧剂2份，润滑剂3份。
实施例3
一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶45份，氯磺化聚乙烯24份，单过氧马来酸叔丁酯2份，过氧化丁二酸0.6份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2.2份，微胶囊包覆聚磷酸铵30份，磷酸三辛酯4.5份，甲苯基二苯基磷酸酯1份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯2份，可膨胀石墨6份，高岭土16份，甲壳素3份，山葵1.8份，抗氧剂2.6份，润滑剂2.5份。
可膨胀石墨为石墨经浓硫酸酸化，然后经水洗、过滤、干燥，再在1200℃膨化得到的可膨胀石墨。
微胶囊包覆聚磷酸铵采用如下工艺制备：按重量份将60份聚磷酸铵、80份水混合搅拌30min，加入20份酸式磷酸酯、10份羟甲基化三聚氰胺继续搅拌，搅拌温度为90℃，搅拌时间为70min，加入2份蒙脱土、10份改性磷灰石、1份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷继续搅拌4min，冷却，过滤，干燥，得到微胶囊包覆聚磷酸铵。
改性磷灰石采用如下工艺制备：按重量份将10份氟硼酸锌、10份乙二胺四乙酸二钠、20份无水乙醇混合搅拌，加入20份羟基磷灰石晶须超声，超声功率为400W，超声时间为50min，超声温度为40℃，加入氨水调节体系pH值为7.5继续超声10min，超声温度为60℃，超声功率为800W，加热至88℃蒸干无水乙醇；焙烧，在焙烧过程中，首先从室温以1℃/min的速度升温至560℃，保温20min，继续以1.5℃/min的速度升温至700℃，保温30min，继续以1℃/min的速度升温至1100℃，保温5min，以3.5℃/min的速度降温至400℃，保温3min，以0.2℃/min的速度降温至室温，得到改性磷灰石。
实施例4
一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40份，氯磺化聚乙烯28份，单过氧马来酸叔丁酯1.8份，过氧化丁二酸1份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1.5份，微胶囊包覆聚磷酸铵35份，磷酸三辛酯2份，甲苯基二苯基磷酸酯1.3份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1.5份，可膨胀石墨8份，高岭土14份，甲壳素5份，山葵1.4份，抗氧剂3份，润滑剂1.5份。
可膨胀石墨为石墨经浓硫酸酸化，然后经水洗、过滤、干燥，再在1500℃膨化得到的可膨胀石墨。
微胶囊包覆聚磷酸铵采用如下工艺制备：按重量份将40份聚磷酸铵、120份水混合搅拌20min，加入40份酸式磷酸酯、5份羟甲基化三聚氰胺继续搅拌，搅拌温度为98℃，搅拌时间为50min，加入7份蒙脱土、5份改性磷灰石、3份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷继续搅拌2min，冷却，过滤，干燥，得到微胶囊包覆聚磷酸铵。
改性磷灰石采用如下工艺制备：按重量份将18份氟硼酸锌、2份乙二胺四乙酸二钠、40份无水乙醇混合搅拌，加入5份羟基磷灰石晶须超声，超声功率为600W，超声时间为40min，超声温度为60℃，加入氨水调节体系pH值为6.5继续超声30min，超声温度为40℃，超声功率为1000W，加热至80℃蒸干无水乙醇；焙烧，在焙烧过程中，首先从室温以3℃/min的速度升温至500℃，保温30min，继续以0.5℃/min的速度升温至740℃，保温15min，继续以3℃/min的速度升温至1000℃，保温15min，以1.5℃/min的速度降温至500℃，保温1min，以0.8℃/min的速度降温至室温，得到改性磷灰石。
实施例5
一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶42份，氯磺化聚乙烯26份，单过氧马来酸叔丁酯1.92份，过氧化丁二酸0.9份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1.8份，微胶囊包覆聚磷酸铵32份，磷酸三辛酯4.2份，甲苯基二苯基磷酸酯1.2份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1.85份，可膨胀石墨7.6份，高岭土15份，甲壳素4.5份，山葵1.6份，抗氧剂2.8份，润滑剂2.3份。
可膨胀石墨为石墨经浓硫酸酸化，然后经水洗、过滤、干燥，再在1400℃膨化得到的可膨胀石墨。
微胶囊包覆聚磷酸铵采用如下工艺制备：按重量份将55份聚磷酸铵、115份水混合搅拌26min，加入36份酸式磷酸酯、8份羟甲基化三聚氰胺继续搅拌，搅拌温度为95℃，搅拌时间为62min，加入5份蒙脱土、8份改性磷灰石、1.6份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷继续搅拌3min，冷却，过滤，干燥，得到微胶囊包覆聚磷酸铵。
改性磷灰石采用如下工艺制备：按重量份将14份氟硼酸锌、8份乙二胺四乙酸二钠、36份无水乙醇混合搅拌，加入11份羟基磷灰石晶须超声，超声功率为550W，超声时间为46min，超声温度为55℃，加入氨水调节体系pH值为7.2继续超声15min，超声温度为55℃，超声功率为950W，加热至82℃蒸干无水乙醇；焙烧，在焙烧过程中，首先从室温以1.5℃/min的速度升温至540℃，保温26min，继续以1.2℃/min的速度升温至720℃，保温24min，继续以2.5℃/min的速度升温至1050℃，保温12min，以1.8℃/min的速度降温至450℃，保温2min，以0.4℃/min的速度降温至室温，得到改性磷灰石。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶30-50份，氯磺化聚乙烯20-30份，单过氧马来酸叔丁酯1.5-2.5份，过氧化丁二酸0.5-1.5份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-3份，微胶囊包覆聚磷酸铵20-40份，磷酸三辛酯2-5份，甲苯基二苯基磷酸酯0.5-1.5份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1-3份，可膨胀石墨5-10份，高岭土10-20份，甲壳素2-6份，山葵1-2份，抗氧剂2-5份，润滑剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，可膨胀石墨为石墨经浓硫酸酸化，然后经水洗、过滤、干燥，再在1200-1500℃膨化得到的可膨胀石墨。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，三元乙丙橡胶，氯磺化聚乙烯、单过氧马来酸叔丁酯、过氧化丁二酸的重量比为40-45：24-28：1.8-2：0.6-1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，微胶囊包覆聚磷酸铵、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯的重量比为30-35：2-4.5：1-1.3：1.5-2。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，甲壳素、山葵、微胶囊包覆聚磷酸铵的重量比为3-5：1.4-1.8：30-35。
6.根据权利要求1-5任一项所述的阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，微胶囊包覆聚磷酸铵采用如下工艺制备：按重量份将40-60份聚磷酸铵、80-120份水混合搅拌20-30min，加入20-40份酸式磷酸酯、5-10份羟甲基化三聚氰胺继续搅拌，搅拌温度为90-98℃，搅拌时间为50-70min，加入2-7份蒙脱土、5-10份改性磷灰石、1-3份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷继续搅拌2-4min，冷却，过滤，干燥，得到微胶囊包覆聚磷酸铵。
7.根据权利要求6所述的阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，改性磷灰石采用如下工艺制备：按重量份将10-18份氟硼酸锌、2-10份乙二胺四乙酸二钠、20-40份无水乙醇混合搅拌，加入5-20份羟基磷灰石晶须超声，超声功率为400-600W，超声时间为40-50min，超声温度为40-60℃，加入氨水调节体系pH值为6.5-7.5继续超声10-30min，超声温度为40-60℃，超声功率为800-1000W，加热至80-88℃蒸干无水乙醇；焙烧，在焙烧过程中，首先从室温以1-3℃/min的速度升温至500-560℃，保温20-30min，继续以0.5-1.5℃/min的速度升温至700-740℃，保温15-30min，继续以1-3℃/min的速度升温至1000-1100℃，保温5-15min，以1.5-3.5℃/min的速度降温至400-500℃，保温1-3min，以0.2-0.8℃/min的速度降温至室温，得到改性磷灰石。
8.根据权利要求1-7任一项所述的阻燃矿用橡套电缆护套料，其特征在于，其原料按重量份包括：三元乙丙橡胶40-45份，氯磺化聚乙烯24-28份，单过氧马来酸叔丁酯1.8-2份，过氧化丁二酸0.6-1份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1.5-2.2份，微胶囊包覆聚磷酸铵30-35份，磷酸三辛酯2-4.5份，甲苯基二苯基磷酸酯1-1.3份，N-羟甲基丙酰胺类甲基磷酸酯1.5-2份，可膨胀石墨6-8份，高岭土14-16份，甲壳素3-5份，山葵1.4-1.8份，抗氧剂2.6-3份，润滑剂1.5-2.5份。
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